Ремонт и регулировка реверс-редуктора подвесных моторов
В процессе эксплуатации «Москвы» и других подвесных моторов иногда выходят из строя конические шестерни реверс-редуктора. В то же время качество изготовления шестерен и других деталей этого ответственного механизма мотора достаточно высокое и при правильной эксплуатации и регулировке обеспечивает надежную работу в течение длительного времени. Преждевременный выход из строя шестерен редуктора объясняется совершенно другими причинами, для выяснения которых необходимо учесть некоторые особенности работы передачи с коническими зубчатыми колесами.
Для нормальной работы любой зубчатой передачи необходимо наличие бокового зазора определенной величины между сопряженными зубьями. Этот зазор должен компенсировать некоторые неизбежные погрешности, допускаемые при изготовлении деталей механизма, температурные деформации и т. п. Отсутствие бокового зазора приведет к немедленному заклиниванию зубчатой передачи, а недостаточный зазор вызовет усиленный износ и выход из строя не только шестерен, но и сопряженных с ними деталей. Величина бокового зазора зависит от конструкции зубчатой передачи, условий ее работы, окружных скоростей и других факторов.
В цилиндрической зубчатой передаче, в большинстве случаев, этот зазор обеспечивается при сборке за счет допусков на межцентровое расстояние в корпусе редуктора и на размеры зубчатых колес. В этом случае обеспечивается взаимозаменяемость деталей, а это значит, что при замене изношенных шестерен не требуется ни пригонок, ни регулировок, и боковой зазор устанавливается как бы автоматически.
Иначе обстоит дело в передачах с коническими шестернями. При существующей технологии изготовления в конической передаче невозможно обеспечить полную взаимозаменяемость шестерен. Поэтому при изготовлении на заводах и при ремонте нормальный боковой зазор в конической зубчатой передаче устанавливается за счет дополнительной регулировки с помощью так называемого компенсатора. Такими компенсаторами являются либо подвижные детали, например сами шестерни, либо всевозможные прокладки, шайбы, регулировочные кольца и т. п. В подвесных моторах компенсатором является паронитовая прокладка между корпусом редуктора и ступицей гребного винта, которая одновременно обеспечивает и герметичность картера шестерен. Небрежное обращение с этой прокладкой является первой и главной причиной преждевременного выхода из строя не только шестерен, но часто и других ответственных деталей редуктора.
Всем известно, что в корпусе редуктора предусмотрены отверстия для заливки и выпуска масла. Однако, как правило, большинство любителей этими отверстиями не пользуется, предпочитая для замены масла отделять от дей-двудной части мотора ступицу гребного винта, что часто приводит к разрыву прокладки. Непродуманная замена испорченной прокладки — первая причина аварии механизма редуктора. Одни вырезают эту прокладку из первого попавшегося под руку материала, другие поступают более осторожно, применяя прокладку заводского изготовления, полагая, что она полноценно заменит испорченную. Но нормальная работа редуктора будет обеспечена только тогда, когда толщина вновь устанавливаемой прокладки будет точно соответствовать толщине прежней.
Очевидно, можно снимать ступицу гребного винта при замене и доливке масла, хотя, если применять шприц, например медицинский, заливка масла через смазочные отверстия не представляет трудностей. Если же вы предпочитаете снимать ступицу при смазке (от чего все же лучше отказаться), то делайте это осторожно. Пока цела заводская прокладка, нужно замерить ее толщину с помощью микрометра и изготовить или приобрести новую прокладку такой же толщины. Для упрощения регулировки завод-изготовитель может поставить не одну, а несколько прокладок, тогда новая прокладка должна также иметь соответствующую толщину. Необходимо учитывать, что при частом отвертывании болтов, крепящих ступицу, можно быстро срезать резьбу в корпусе редуктора, изготовленного из алюминиевого сплава, поэтому затягивать болты нужно особенно осторожно. Лучше сразу заменить болты на шпильки, тогда резьба в корпусе не будет изнашиваться.
Вышесказанное относится к мотору, редуктор которого не подвергался ремонту. В случае замены шестерен старая прокладка уже не сможет обеспечить нормального бокового зазора в передаче, и необходимую толщину новой прокладки придется определять после сборки механизма.
Из монтажной схемы редуктора видно, что зазор в передаче зависит не только от толщины компенсационной прокладки, но и от размеров других деталей механизма. В самом деле, при изменении толщины паронитовой прокладки 5В (нумерация по инструкции к мотору «Москва» Ржевского машиностроительного завода) изменяется положение ведомой шестерни 62 вдоль ее оси, следовательно, изменяется зазор в шестернях. То же произойдет, если будет изменяться толщина опорного бурта бронзовой втулки, на которую опирается шестерня переднего хода 53. Так как в процессе эксплуатации, особенно при недостаточно хорошей регулировке осевого положения храповика 55 и плохих условиях смазки, опорный бурт бронзовой втулки сильно изнашивается, то зазор в зубчатой передаче непрерывно увеличивается. Хотя увеличение зазора в зацеплении — нежелательное явление, оно более терпимо, чем отсутствие зазора. И вот здесь часто допускают вторую ошибку. Заменяя изношенную втулку или реставрируя ее путем установки шайб и прокладок, увеличивают толщину опорного бурта и тем самым уменьшают боковой зазор, а иногда вообще сводят его к нулю. Это приводит к усиленному износу всех деталей редуктора и вызывает аварию.
Аналогичное влияние на величину зазора оказывает опорное кольцо, находящееся под шестерней заднего хода 56. Однако эта шестерня работает под нагрузкой мало, и опорное кольцо практически не изнашивается.
Мы остановились на деталях, которые подвержены износу и оказывают влияние на величину зазора. При ремонте необходимо учитывать, что на боковой зазор влияют и размеры других деталей, например, линейные размеры гребного вала 64. Поэтому после замены этой детали проверка бокового зазора также необходима.
Как же практически устанавливается необходимая величина бокового зазора в зацеплении конических шестерен?
Для «Москвы» и других моторов подобного класса нормальный зазор должен быть в пределах 0,15÷0,4 мм.
Для установки требуемой величины зазора предварительно регулируют положение храповика 55. При включении переднего и заднего хода зубья храповика должны полностью войти в зацепление с соответствующими зубьями шестерен. Во избежание излишнего износа опорного бурта бронзовой втулки и рычага 54 при включении переднего хода храповик не должен создавать давление на шестерню. Регулировку производят поворотом тяги 47. Если при включении переднего хода имеется зазор в; зубьях храповика, то тягу следует укоротить, для чего ее нужно завернуть в рычаг 54 на соответствующее число оборотов, помня о том, что шаг резьбы у тяги 1 мм.
Отрегулировав положение храповика, приступают к проверке бокового зазора в конической передаче. Самой надежной будет проверка с помощью индикаторной головки (рис. 2). В отверстие под штифт втулки гребного винта 61 нужно плотно вставить шпильку из проволоки ∅ 4 мм. На корпусе редуктора укрепляют с помощью струбцины или ручных тисков штатив с индикаторной головкой так, чтобы измерительный штифт головки касался шпильки на радиусе, примерно равном среднему радиусу шестерни 62 (на схеме — штрих-пунктир). Затем при включенном переднем ходе покачивают гребной вал 64 в правую и левую стороны и по отклонению стрелки индикатора судят о величине бокового зазора. Если он оказался в указанном выше пределе, то регулировка не требуется. В противном случае проверку повторяют после установки прокладки соответствующей толщины.
Более грубо зазор в передаче можно проверить, наложив тонкую пластинку из пластилина на поверхность зуба шестерни и прокатывая ее между зубьями. По толщине оставшегося на поверхности зуба пластилина можно ориентировочно судить о величине зазора.
Еще несколько ошибок, повторяющихся при ремонте реверс-редуктора мотора «Москва». Бывают случаи потери одной или нескольких игл подшипника 71. Необходимо помнить, что иглы всех подшипников являются самыми точными деталями мотора. Они специально подбираются по группам так, чтобы в каждой группе разность диаметров составляла не более двух микрон. Если утеряна игла, то нужно выбросить и все остальные и заменить их новым комплектом. Если нового комплекта нет, то новую иглу можно ставить только с меньшим, но ни в коем случае не с большим диаметром (проверку диаметра игл ведут точными приборами — оптиметром, миниметром и др.). Увеличение диаметра одной иглы даже на несколько микрон выведет из строя и вертикальный вал, и корпус подшипника.
Срезанный штифт гребного винта иногда заменяют самодельным, нередко используя для этой цели гвоздь. Этого делать не следует, так как при изготовлении гвоздей используется проволока самого .различного качества, и такой штифт может оказаться излишне прочным. Лучшим материалом является низкоуглеродистая сварочная проволока 0 4 мм, которая обладает необходимой прочностью и достаточной пластичностью.
Вы собрали мотор, установили на лодку и включили передний ход: лодка стоит на месте, в редукторе треск. Очевидно, вы поменяли местами шестерни переднего и заднего хода. Поэтому при сборке нужно учесть, что зубья храповика и шестерен переднего и заднего хода имеют различное направление.
Точно придерживаясь заводской инструкции по эксплуатации, вы значительно увеличите срок безотказной работы всего мотора.
Реверс лодочного мотора его устройство
Пособие для водителей катеров, яхт, лодок, судов, водного транспорта
31.05.2015 20:48
дата обновления страницы
1 6 / 04 /20 07
История изменения сайта
Читать стати: Триста практических советов по катерам, яхтам, лодкам, водным судам. Найдете все советы, самоделки, доработки, рекомендации.
Коленчатый вал двигателей, устанавливаемых на катерах, мотолодках и других мелких моторных судах, в том числе и спортивных, вращается всегда в одну и ту же сторону. Между тем для обеспечения маневренности мотосудов необходимо, чтобы гребной винт мог для получения переднего или заднего хода вращаться в обоих направлениях и для получения холостого хода отключаться от работающего двигателя. С этой целью в механической установке катеров и большинства других малых мотосудов предусматривается реверсивно-разобщительный механизм.
В ряде случаев реверсивно-разобщительные механизмы выполняются совместно с редукторами — устройствами, уменьшающими число оборотов гребного вала относительно числа оборотов коленчатого вала двигателя, что необходимо для повышения эффективности работы гребного винта. Такие объединенные механизмы называются реверс-редукторами.
При часто встречающейся у спортивных мотосудов схеме с расположением двигателя в кормовой части судна необходима передача, связывающая пересекающиеся под углом или параллельные оси гребного вала и вала двигателя. Такие передачи выполняются в виде угловых передач или вертикальных передаточных колонок. Обычно угловые передачи и передаточные колонки используются и как редуктор. В некоторых конструкциях угловых передач — редукторов — имеется также и разобщительное устройство. Когда нет необходимости уменьшать число оборотов гребного винта относительно числа оборотов коленчатого вала двигателя, как это обычно бывает у быстроходных катеров и не гоночных глиссеров при расположении двигателей в средней части корпуса судна, применяют реверсивно-разобщительные муфты, в большинстве случаев представляющие собой устройства, состоящие из системы шестерен, механизма сцепления и упорного подшипника.
На рис. 130 представлена схема наиболее простой реверсивно-разобщительной муфты, которая имеет цилиндрический корпус /, в котором заключены реверсирующая передача и дисковая муфта сцепления.
Реверсирующая передача состоит из четырех находящихся в постоянном зацеплении конических шестерен: ведущей (от двигателя) 2, двух сателлитов 3 (в конструкциях для передачи больших мощностей число сателлитов принимают до 3-6) и ведомой шестерни (гребного вала) 4. Дисковая муфта сцепления состоит из дисков 5, связанных с корпусом 6 и соединенных с ведомым (гребным) валом 11. Сцепление включается замыкающим механизмом 8, управляемым ручным рычагом 7. Этим же рычагом можно затормозить корпус 1, сжав охватывающий его упругий металлический бандаж 9.
Рис. 130. Схема простейшего механизма реверса с конической передачей: а-передний ход; б- холостой ход; в-задний ход
При холостом ходе ведущий вал 10 и сидящая на нем на шпонке шестерня 2 вращаются двигателем. Ведомый вал 11, а также шестерня 4 неподвижны. Сателлиты 3, вращаемые шестерней 2, будут при этом «обкатываться» по неподвижной шестерне 4, и так как оси, на которых вращаются сателлиты, непосредственно связаны с корпусом муфты 1, то корпус муфты будет вращаться с числом оборотов, вдвое меньшим числа оборотов вала. Когда дисковое сцепление разомкнуто и бандаж 9 не зажат, корпус может свободно вращаться, не увлекая за собой вал 11 и не препятствуя обкатыванию сателлитов по неподвижной шестерне 2.
При заднем ходе бандаж 9 сжимается для торможения корпуса 1, который при этом уже не может свободно вращаться и останавливается. Оси сателлитов также становятся неподвижными.
Рис. 131. Конструкция реверсивной муфты с конической передачей: 1-рычаг переключения; 2-дисковое сцепление; 3-тормоз; 4-ведомая шестерня; 5-сателлиты; 6- корпус; 7-ведущая шестерня; 8- ведущий вал; 9-упорный подшипник; 10-фланец для соединения с гребным валом; 11-ведомый вал
Так как шестерня 2 вращается двигателем, сцепленные с ней сателлиты также вращаются, но уже на неподвижных осях, и, находясь в зацеплении с шестерней 4, передадут ей и валу 11 вращение, но в направлении, обратном направлению вращения ведущего вала 10 и ведущей шестерни 2. Дисковое сцепление в этом случае разомкнуто, поэтому вал 11 может вращаться свободно, независимо от неподвижного (заторможенного) корпуса 1. В реверсивных муфтах описанной схемы число оборотов ведомого вала 11 на заднем ходу равно числу оборотов ведущего вала 10.
При переднем ходе бандаж 9 разжимается, оставляя корпус муфты свободным, дисковое сцепление замыкается, в результате чего вал 11, а следовательно, и шестерня 4 связываются с корпусом 1, в котором закреплены оси сателлитов. В этом случае невозможно как обкатывание сателлитов по шестерне 4, так и свободное относительно корпуса 1 вращение шестерни 4 при неподвижных осях сателлитов. Так как шестерня 2, вращаемая двигателем, также находится в зацеплении с сателлитами, то все четыре шестерни реверсирующей передачи, а также корпус муфты и валов 10 и 11 будут вращаться как одно целое в направлении вращения ведущего вала 10.
Пример конструктивного оформления такой реверсивно-разобщительной муфты показан на рис. 131. Такие муфты находят применение на двигателях мощностью до 50-80 л. с. с небольшим числом оборотов.
В реверсивной муфте (рис. 132) реверсирующая передача состоит из цилиндрических шестерен. На ведущем валу 9 закреплена шестерня 7, находящаяся в зацеплении с «коротким» сателлитом 8, который, в свою очередь, входит в зацепление с «длинным» сателлитом 5, связанным с шестерней 4, сидящей на шпонке на ведомом валу 10. Число сателлитов в зависимости от передаваемой мощности — 4-8 (2-4 пары). Устройство дискового сцепления 2 и тормозного бандажа 3 такое же, как у реверсивно-разобщительной муфты, показанной на рис. 130.
При холостом ходе, когда бандаж 3 не зажат, а диски разомкнуты, шестерня 7, вращаемая двигателем через вал 9, будет вращать сателлиты, которые начнут обкатываться по неподвижной шестерне 4, увлекая за собой корпус муфты 6, так как в нем жестко заделаны пальцы (оси), на которых свободно вращаются сателлиты.
Если зажать тормозной бандаж 3, то корпус 6 муфты остановится, сделав неподвижными и пальцы сателлитов. Тогда вращаемая двигателем шестерня 7 будет передавать вращение сателлитам 8 и 5 и шестерне 4 в направлениях, указанных стрелками. При этом направление вращения шестерни 4, закрепленной на валу 10, будет противоположно направлению вращения ведущего вала 9 и шестерни 7, т. е. катер пойдет задним ходом. Число оборотов вала 10 при заднем ходе будет зависеть от соотношения диаметров шестерен 7 и 4. Диаметр шестерни 4 обычно равен 1,15-1,30 диаметра .шестерни 7, в результате чего число оборотов вала 10 при реверсе (заднем ходе) составляет 0,87-0,77 числа оборотов вала 9.
При замыкании дискового сцепления и разжатом тормозном бандаже включается передний ход, так как при соединении вала 7 через сцепление с корпусом муфты шестерни 10 сателлиты 3 и 2 и корпус муфты могут вращаться лишь как одно целое с шестерней 1, в том же направлении и с тем же числом оборотов, что и ведущий вал 12.
Пример конструкции такой муфты, работающей в отдельном картере, и схема механизма ее управления показаны на рис. 133.
Описанными схемами и примерами конструкций не исчерпываются существующие схемы реверсивно-разобщительных муфт для двигателей катеров. Существуют конструкции с различными более сложными планетарными передачами, с передачами, имеющими шестерни внутреннего зацепления, что в отдельных случаях позволяет создавать более компактные механизмы. В конструкциях реверсивных муфт для небольших двигателей и в муфтах с дистанционным гидравлическим замыканием сцеплений нередко применяются конические сцепления и т. д.
Рис. 132. Схема механизма реверса с цилиндрической передачей: а-передний ход; б- холостой ход; в-задний ход
В настоящее время, особенно на буксирных, пассажирских и других небыстроходных катерах с многооборотными двигателями, широко применяются реверс-редукторы.
Ниже описывается простейшая схема реверс-редуктора с цилиндрическими шестернями и кулачковым сцеплением.
Рис. 133. Конструкция реверсивной муфты с цилиндрическими шестернями: разрез и вид сверху; б-схема механизма управления (замыкания сцепления и торможения корпуса)
Ведущий вал 1 (рис. 134), который может быть отсоединен? от двигателя при помощи муфты сцепления 10, имеет на себе закрепленные на шпонках цилиндрические шестерни 2 и 4. Шестерня 2 находится в постоянном Зацеплении с шестерней 9, а шестерня 4 через промежуточную шестерню 5 — с шестерней’7. Шестерни 9 и 7 свободно сидят на валу 6, но могут быть попеременно соединены с ним скользящей кулачковой муфтой 8Г управляемой рычагом 3.
Рис. 134. Схема простейшего реверс-редуктора: 1-ведущий вал; 2-ведущая шестерня переднего хода; 3- рычаг управления; 4-ведущая шестерня заднего хода; 5-промежуточная шестерня; 6-ведомый вал с фланцем для присоединения гребного вала; 7-ведомая шестерня заднего хода; 8- кулачковая муфта; 9- ведомая шестерня переднего хода; 10-сцепление
При вращении вала 1 от двигателя судна шестерни 5 и 7 вращаются в противоположных направлениях. Поэтому при сцеплении с валом 6 шестерни 9 катер будет иметь передний ход, а при сцеплении с этим валом шестерни 7-задний ход. Среднее положение кулачковой муфты 8, когда ни одна из упомянутых шестерен не соединена с валом 6, соответствует холостому ходу. Отдельная муфта сцепления при этом реверсивном механизме необходима для обеспечения безударного включения кулачковой муфты, которое может нормально осуществляться лишь при ненагруженном состоянии реверсивного механизма.
В описанном механизме соответствующим подбором диаметров шестерен можно добиться получения различных соотношений между числами оборотов валов 1 и 6, что дает возможность уменьшить число оборотов гребного винта до необходимой величины независимо от числа оборотов вала судового двигателя.
Недостатком описанной схемы является необходимость двух рычагов переключения: кулачковой муфты в реверсивном механизме и муфты сцепления. Имеющиеся конструкции, где управление включением обеих муфт осуществляется одним рычагом, довольно сложны и трудно регулируемы.
При относительно небольшой передаваемой мощности возможно переключение кулачковой муфты на пониженных оборотах, без применения отдельной муфты сцепления. Для облегчения такого переключения кулачковую муфту снабжают синхронизаторами, как это сделано, например, в конструкции реверс-редуктора описанной схемы, показанной на рис. 135.
В другой весьма распространенной схеме реверс-редуктора (рис. 136) применено два сцепления, попеременно включаемых одним рычагом, причем одно сцепление включает и выключает ведущую шестерню 7, сидящую в этом случае на пустотелом валу 6, а другое сцепление производит включение шестерни 8, вал 17 которой проходит сквозь внутреннее сверление вала 6 ведущей шестерни 7.
Барабан 1 и средний (нажимной) диск 2 связаны с маховиком двигателя и вращаются вместе с ним.
Средний диск 2 входит своими ушками в прорези барабана и может передвигаться в них в продольном направлении. Диск 2 перемещается тягами 16, шарнирно связанными с качающимися кулачками 15, на каждый из которых (в реальных конструкциях их бывает 4-6) действуют нажимные устройства 14.
Между барабаном 1 и диском 2 находится диск трения 18, сидящий на шлицах на валу 17 заднего хода. Между барабаном 1 и диском 2 с другой стороны помещается также диск трения 3, насаженный на полый вал 6 переднего хода.
Перемещение каретки 13 вперед или назад рычагом включения 4 через отводку 5 вызывает наклон нажимных устройств 14. При этом диск 2, перемещаясь, зажимает попеременно один из дисков трения 18 или 3, связывая с маховиком двигателя либо вал 17 заднего хода, либо вал 6 переднего хода.
Шестерня переднего хода 7, закрепленная на шпонке на валу 6, находится в постоянном зацеплении с колесом переднего хода 12, постоянно связанным шпонкой или шлицами с редук-торным валом 11. При работе на передний ход, когда между нажимным диском 2 и барабаном 1 зажат диск трения переднего хода 3, редукторный вал будет вращаться в сторону, противоположную вращению коленчатого вала двигателя.
Шестерня заднего хода 8, посаженная на шпонке на вал 17, сцеплена с промежуточной шестерней 9, связанной с колесом заднего хода 10, также сидящим на редукторном валу 11. При работе на задний ход, когда диск трения 18 зажат между барабаном 1 и нажимным (средним) диском 2 и с маховиком (коленчатым валом) двигателя связан вал 17, редукторный вал вращается в ту же сторону, что и коленчатый вал двигателя.
В положении полного включения переднего или заднего хода диски трения зажимаются исключительно силами упругости пружин нажимного устройства, и никаких усилий от рычага включения на каретку не передается, причем сам рычаг включения устойчиво замкнут в крайнем положении специальным фиксатором.
Рис. 135. Реверс-редуктор для конвертированного автомобильного двигателя .Москвич»: а продольный разрез; б -вид спереди; в -разрез по синхронизатору кулачковой муфты; г-сечение по паразитной шестерне
Рис. 136. Реверс-редуктор с двумя сцеплениями: а- схема работы; б— конструкция реверс-редуктора (показан в положении включения заднего хода)
При холостом ходе диск 2 находится в среднем положении, в котором он удерживается специальным пружинным фиксатором. При этом оба диска трения свободны, и вращение маховика двигателя и связанного с ним барабана 1 не передается редукторному валу.
Реверс-редукторы такого типа, отличающиеся высокой надежностью, строятся отечественными заводами для использования на катерах различных назначений, однако большой вес таких реверс-редукторов, доходящий до 2 кг/л. е., ограничивает возможность их применения на гоночных судах. В частности, аналогичные реверс-редукторы строят для работы с автомобильными двигателями ГАЗ-51 и ЗИЛ-120, конвертированными для судовой службы.
Упор, создаваемый гребным винтом катера, воспринимается радиально-упорным шарикоподшипником, на который опирается редукторный вал.
Смазка зубчатой передачи реверс-редуктора обеспечивается масляной ванной в нижней части корпуса реверс-редуктора. Полрсть сцепления изолирована от масляной ванны перегородкой и самоподтягивающимся уплотнением на валу переднего хода.>
Такое же уплотнение имеется на редукторном валу, в месте его выхода из корпуса реверс-редуктора.
Для смазки шарикоподшипников передних опор валов переднего и заднего ходов предусмотрено сквозное отверстие в валу заднего хода.
Остальные шарикоподшипники смазываются маслом, разбрызгиваемым шестернями.
На дисках трения для увеличения силы трения предусмотрены наклепанные с обеих сторон накладки — кольца из специального асбестового картона или другого фрикционного материала или специальное металлическое покрытие. Корпус реверс-редуктора отливается из чугуна или силумина (для пресной воды). Сверху в корпусе расположены смотровые (монтажные) люки, закрываемые крышками на болтах. Крышка корпуса имеет вентиляционный сапун, служащий также горловиной для заливки смазочного масла.
Возможность размещения в корпусе реверс-редукторов описанной схемы шестерен различных размеров позволяет иметь самые различные величины редукции числа оборотов: от 1,5 до 4 и более.
Весьма удобная, особенно для небольших катеров, установка двигателя в корме требует либо добавления к двигателю с обычной реверсивной муфтой отдельной угловой передачи (рис. 137), либо установки углового реверс-редуктора.
Схема и конструкция углового реверс-редуктора отечественной конструкции, применяемого на спортивных и малых разъездных катерах с кормовой установкой двигателей Горьковского автозавода, конвертированных для судовой службы, показаны на рис. 138.
Рис. 137. Отдельная угловая передача для кормовой установки ,двигателя
В корпусе 12 размещены два вала: ведущий 9 и ведомый 6, оси которых расположены в параллельных плоскостях под углом 18° друг к другу. На ведущем валу 9 насажены на шпонках две косозубые шестерни 15, из которых одна сцеплена непосредственно с шестерней 2 переднего хода, а другая — с шестерней 8 заднего хода через промежуточную (паразитную) шестерню 16.
Ведомые шестерни 2 и 8 свободно сидят на шарикоподшипниках на ведомом редукторном валу 6, по шлицам которого при помощи вилки переключения 5 перемещается кулачковая муфта переключения 4, имеющая синхронизаторы 3, обеспечивающие включение кулачковых муфт на малых оборотах вала двигателя без какого-либо дополнительного механизма сцепления.
При перемещении вилкой переключения 5 кулачковой муфты 4 первоначально входит в соприкосновение и включается коническая поверхность трения (зачернена) синхронизатора 3, и лишь после уравнения чисел оборотов шестерни 2 или 8 и ведомого вала 6 входят в зацепление основные кулачки муфты переключения, жестко связывая с ведомым валом либо шестерню 2, либо шестерню 8. Так как шестерня 2 переднего хода непосредственно сцеплена с одной из шестерен 15 ведущего вала, а шестерня 8 заднего хода связана с другой ведущей шестерней 15 через промежуточную шестерню 16 и, следовательно, вращается в направлении, обратном направлению вращения шестерни 2, включение шестерни 2 даст передний ход, а шестерни 8 — задний.
Упор гребного винта на переднем ходу воспринимается специальным упорным шарикоподшипником 1. На заднем ходу упор гребного винта воспринимается радиальным шарикоподшипником задней опоры ведомого вала, опирающимся на крышку 10.
Для осмотра механизма редуктора предусмотрена съемная крышка 7. Охлаждение масла в реверс-редукторе обеспечивает змеевик 13, в трубках которого протекает охлаждающая вода. В передней части реверс-редуктора предусмотрен привод тахометра 14. Для соединения гребного вала катера с ведомым валом 6 реверс-редуктора служит полумуфта 11.
Рис. 138. Угловой реверс-редуктор: а-схема работы; б-продольный и поперечный разрез
Рис. 138. Угловой реверс-редуктор: а-схема работы; б-продольный и поперечный разрез
Схемы моторных установок с угловыми реверс-редукторами показаны на рис. 139, ж и з.
На катерах относительно большого размера, когда штурвал не удается разместить у поста управления двигателя так, чтобы управление катером легко осуществлялось одним человеком, весьма важно осуществить дистанционное управление числом оборотов двигателя и реверсивно-разобщительным механизмом катера непосредственно из рулевой рубки.
Рис. 139. Схемы моторных установок и линий вала катеров: а-прямая передача; б-прямая передача с карданным шарниром; в-установка с использованием автомобильной коробки передач; г-установка с реверсивной муфтой; д-)становка с реверс-редуктором; г-установка с планетарным соосным реверс-редуктором; ж-У-сбраэная передача со встроенным реверс-редуктором; з-V-образная передача с автономным реверс-редуктором; а-установка с угловой колонкой, установленной на транце; к-установка с угловой колонкой, установленной на днище
Простейшая система дистанционного управления — механическая, состоит из жестких тяг или тросов и угловых качающихся рычагов, передающих к включающему устройству реверса усилие от рычага, установленного около штурвала.
Эта система обладает серьезными недостатками: а) ее невозможно применять при больших расстояниях от рулевой рубки до моторного отделения; б) при относительно больших мощностях на рычаге создаются недопустимо большие усилия и в) она недостаточно надежна и требует частых регулировок.
Более надежна и эффективна гидравлическая система дистанционного управления, в которой переключение рычагов управления двигателем осуществляется перемещением поршней в гидравлических цилиндрах под действием нагнетаемого в цилиндры масла, либо давление масла воздействует прямо на диски сцепления. В этом случае с поста управления в рулевой рубке водитель катера (рулевой) управляет лишь кранами, распределяющими нагнетание масла в нужные полости гидравлических цилиндров или муфты сцепления. Однако эту систему из-за сложности и дороговизны трудно использовать на небольших катерах.
Удобный дистанционный привод управления реверсивным устройством осуществляется применением электромагнитных муфт сцепления.
Схема и конструкция реверс-редуктора с электромагнитными муфтами сцепления приведены на рис. 140. В качестве реверсивной передачи здесь использована пара цилиндрических шестерен 1 для переднего хода и связанные тремя параллельными роликовыми цепями шестерни (звездочки) 2. Сцеплений два, подобно реверс-редуктору, показанному на рис. 136. Электромагниты, включающие диски переднего хода 3 или заднего 4, питаются от сети электрооборудования двигателя.
В качестве реверсивно-разобщительных механизмов при установке на катерах автотракторных двигателей могут быть использованы обычные автомобильные или тракторные механизмы сцепления и коробки передач. Однако задний ход в этих коробках передач не может быть непосредственно использован на катерах, так как число оборотов ведомого (редукторного) вала на заднем ходу составляет в автомобиле или тракторе 0,15-0,35 числа оборотов вала при переднем ходе, тогда как на катерах число оборотов гребного вала на заднем ходу должно быть не менее 0,5-0,6 числа оборотов при переднем ходе. Для получения указанного соотношения чисел оборотов приходится переделывать коробку передач с возможным использованием стандартных шестерен.
Для получения переднего и заднего хода судна используются также винты регулируемого (изменяемого) шага, дающие возможность получать передний и задний ходы катера, останавливать его при работающем двигателе, а также позволяющие наилучшим образом использовать мощность двигателей на различных режимах хода судна (см. далее раздел «Гребной винт и его работа>).
Рис. 140. Реверс-редуктор с электромагнитными сцепными муфтами и цепной передачей заднего хода: а-схема работы; б-продольный разрез
При подвесных моторах задний ход мотолодки обеспечивают возможностью поворота мотора вокруг вертикальной оси на 180°. При этом направление упора гребного винта также изменяется на 180′ и лодка получает задний ход. Чтобы мотор не откинулся назад, на дейдвудной трубе предусматривается специальный гребень, входящий в зацепление с подушкой кронштейна при поворотах мотора более чем на 90°.
С увеличением мощности подвесных лодочных моторов выше 5-8 л. с. описанное устройство для .получения заднего хода
стало неприменимым, особенно для легких мощных моторов, при их установке на ма-лв1х быстроходных мотолодках, которые при повороте мотора на 180° через положение «90° на борт» резко уходят в сторону, сильно кренятся и могут опрокинуться.
Кроме того, многие современные подвесные лодочные моторы управляются дистанционно, и их поворот на 180° за румпель вообще невозможен.
Рис. 141. Устройство реверсирующей передачи в подводной части (коробке) подвесного лодочного мотора
Поэтому на большинстве современных подвесных лодочных моторов мощностью более 8-10 л. с. предусмотрены устройства, реверсирующие гребной винт (рис. 141). Делаются они преимущественно в виде небольших кулачковых сцепных муфт 6, расположенных на одной каретке в подводной коробке подвесного мотора на гребном валу 4. Эти муфты попеременно могут соединить с гребным валом одну из двух конических шестерен 7 и 3, сцепленных с малой ведущей конической шестерней 2 на вертикальном валике 1. Так как шестерни 7 и 3 вращаются в противоположных направлениях, гребной винт 5 изменяет направление вращения в зависимости от того, которая из этих шестерен связана с гребным валиком одной из сцепных муфт.
В целях повышения удобства управления и маневренности лодок с подвесными моторами средних мощностей (5-8 л. с.) на линии передачи от двигателя к гребному винту предусматривается сцепная муфта, позволяющая разъединить гребной винт и работающий двигатель. При этом не только облегчается выполнение таких маневров, как подход к причалу’и т. п., но и представляется возможность безопасно использовать описанное выше устройство для получения заднего хода посредством поворота мотора на 180°. Такой поворот может быть произведен с выключенным гребным винтом, который не дает при этом упора, могущего накренить и опрокинуть лодку при положении гребного винта «90° на борт>. После поворота мотора на 180° винт снова включают — для получения заднего хода.
Развитие конструкций подвесных лодочных моторов большой (до 100 л. с.) мощности привело к отработке надежных и малогабаритных передач от вертикального коленчатого вала двигателя подвесного мотора к гребному винту. Это позволило создать аналогичные передачи от стационарных катерных двигателей к гребному винту — угловые вертикальные колонки, уже получившие в катеростроении некоторое распространение при кормовом расположении двигателя.
Пример конструкции полноповоротной колонки показан на рис. 142. В этом случае изменение курса катера и задний ход получаются путем поворота колонки вокруг вертикальной оси до 180° в обе стороны от положения прямого хода вперед.
Другие конструкции угловых колонок не допускают поворота вокруг вертикальной оси, но могут откидываться назад при встрече с препятствием или для проведения катера по мелкому месту.
В настоящее время угловые колонки применяют на катерах с двигателями мощностью до 60-120 л. с.
